1、蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院蘇州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院 范臻范臻1.2 電力系統(tǒng)的額定電壓是由各種電壓等級(jí)的電力線路，是由各種電壓等級(jí)的電力線路，將各發(fā)電廠、變電所和電能用戶連在一起而構(gòu)成的將各發(fā)電廠、變電所和電能用戶連在一起而構(gòu)成的發(fā)電發(fā)電、輸電輸電、變電變電、配電配電和和用電用電的統(tǒng)一整體。的統(tǒng)一整體。 是將自然界蘊(yùn)藏是將自然界蘊(yùn)藏的各種天然能源（一次能源）轉(zhuǎn)換成電能（二次能的各種天然能源（一次能源）轉(zhuǎn)換成電能（二次能源）的工廠。源）的工廠。 按照所利用的一次能源介質(zhì)不同，發(fā)電廠分為按照所利用的一次能源介質(zhì)不同，發(fā)電廠分為水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、核能發(fā)

2、電廠、地?zé)岚l(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電廠和海洋能（潮汐）廠、風(fēng)力發(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電廠和海洋能（潮汐）發(fā)電廠等，正在研究的還有磁流體發(fā)電和氫能發(fā)電發(fā)電廠等，正在研究的還有磁流體發(fā)電和氫能發(fā)電等。我國(guó)目前主要是以火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和等。我國(guó)目前主要是以火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和核能發(fā)電廠為主。核能發(fā)電廠為主。 水力發(fā)電廠水力發(fā)電廠 水力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱水力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱“水電廠水電廠”或或“水電站水電站”。它。它利用水流的位能來(lái)生產(chǎn)電能。利用水流的位能來(lái)生產(chǎn)電能。水電站的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程水流位能機(jī)械能電能水輪機(jī)發(fā)電機(jī) 火力發(fā)電廠和熱電廠火力發(fā)電廠和熱電廠 火力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱火力發(fā)電廠簡(jiǎn)稱“火電廠火電廠”或或“火

3、電站火電站”。 火電廠的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 機(jī)械能電能熱能燃料化學(xué)能汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)鍋爐 核能發(fā)電廠核能發(fā)電廠 核能發(fā)電廠又稱核能發(fā)電廠又稱“核電站核電站”。是利用原子核的裂。是利用原子核的裂變能（即變能（即“核能核能”）來(lái)生產(chǎn)電能的電站。它的生產(chǎn)）來(lái)生產(chǎn)電能的電站。它的生產(chǎn)過(guò)程與火電廠基本相同。過(guò)程與火電廠基本相同。 核電站的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 核裂變能核反應(yīng)堆機(jī)械能電能熱能汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)32臺(tái)單機(jī)容量70萬(wàn)千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量2,250萬(wàn)千瓦太陽(yáng)能發(fā)電太陽(yáng)能發(fā)電 以地?zé)帷L(fēng)力、潮汐、太陽(yáng)能等為一次能源的發(fā)電廠以地?zé)帷L(fēng)力、潮汐、太陽(yáng)能等為一次能源的發(fā)電廠（站）容量較小，分布在離這些一次能源較近的區(qū)

4、域，（站）容量較小，分布在離這些一次能源較近的區(qū)域，發(fā)電量占總發(fā)電量的極小一部分。發(fā)電量占總發(fā)電量的極小一部分。地?zé)崮馨l(fā)電地?zé)崮馨l(fā)電（substationsubstation）和配電所（）和配電所（distribution distribution station)station)變電所：變電所： 接受電能、變換電壓、分配電能的場(chǎng)所，接受電能、變換電壓、分配電能的場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和電能用戶的中間樞紐。是聯(lián)系發(fā)電廠和電能用戶的中間樞紐。配電所：配電所：只接受電能、分配電能，不承擔(dān)變換電壓只接受電能、分配電能，不承擔(dān)變換電壓的場(chǎng)所。的場(chǎng)所。變流所（換流站）：變流所（換流站）：將交流電能轉(zhuǎn)換成直流

5、電能，將交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能，或進(jìn)行相反轉(zhuǎn)換的變電場(chǎng)所。或進(jìn)行相反轉(zhuǎn)換的變電場(chǎng)所。 對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，電源來(lái)自變配電所。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，電源來(lái)自變配電所。 變電所有升壓和降壓變電所。升壓變電所一般變電所有升壓和降壓變電所。升壓變電所一般和大型發(fā)電廠結(jié)合在一起，把電能電壓升高后，再和大型發(fā)電廠結(jié)合在一起，把電能電壓升高后，再進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送；降壓變電所多設(shè)在用電區(qū)域，將進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送；降壓變電所多設(shè)在用電區(qū)域，將電壓適當(dāng)降低后，對(duì)某地區(qū)或某用戶供電。電壓適當(dāng)降低后，對(duì)某地區(qū)或某用戶供電。降壓變降壓變電所按其所處的地位和作用，分為樞紐變電所、中電所按其所處的地位和作用，分為樞紐變電所、中間變電所、區(qū)域變

6、電所、終端變電所以及工業(yè)企業(yè)間變電所、區(qū)域變電所、終端變電所以及工業(yè)企業(yè)的總降壓變電所和車間變電所等。的總降壓變電所和車間變電所等。1 1） 樞紐變電所樞紐變電所 樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，電壓等級(jí)電壓等級(jí)高，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集著高，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集著多個(gè)電源，出線回路多，變電容量大，多個(gè)電源，出線回路多，變電容量大， 供電范圍供電范圍廣，在系統(tǒng)中處于舉足輕重的地位。全所停電后，廣，在系統(tǒng)中處于舉足輕重的地位。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，造成大區(qū)域停電，甚至造成電力將引起系統(tǒng)解列，造成大區(qū)域停電，甚至造成電力系統(tǒng)瓦

7、解，使供電系統(tǒng)的運(yùn)行處于癱瘓狀態(tài)。系統(tǒng)瓦解，使供電系統(tǒng)的運(yùn)行處于癱瘓狀態(tài)。樞紐樞紐變電所的電壓等級(jí)一般有三個(gè)（三圈變壓器），變電所的電壓等級(jí)一般有三個(gè)（三圈變壓器），500kV/220kV/110kV。2 2） 中間變電所中間變電所 中間變電所位于電力系統(tǒng)主干環(huán)行線路或系統(tǒng)中間變電所位于電力系統(tǒng)主干環(huán)行線路或系統(tǒng)主要干線的接口處，主要干線的接口處，電壓等級(jí)一般為電壓等級(jí)一般為330330220kV220kV，匯集匯集2 23 3個(gè)電源和若干線路，高壓側(cè)以交換功率為個(gè)電源和若干線路，高壓側(cè)以交換功率為主，或使長(zhǎng)距離輸電線路分段，且同時(shí)降壓向地區(qū)主，或使長(zhǎng)距離輸電線路分段，且同時(shí)降壓向地區(qū)用戶供電

8、。這樣的變電所全所停電后，將引起區(qū)域用戶供電。這樣的變電所全所停電后，將引起區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的解列，造成大面積停電。網(wǎng)絡(luò)的解列，造成大面積停電。 3 3） 區(qū)域變電所區(qū)域變電所 區(qū)域變電所是以對(duì)地區(qū)用戶供電為主的變電所，區(qū)域變電所是以對(duì)地區(qū)用戶供電為主的變電所，是一個(gè)地區(qū)和一個(gè)中、小城市的主要變電所，是一個(gè)地區(qū)和一個(gè)中、小城市的主要變電所，區(qū)域區(qū)域變電所的電壓等級(jí)一般也有三個(gè)（三圈變壓器），變電所的電壓等級(jí)一般也有三個(gè)（三圈變壓器），220kV/110kV/35KV220kV/110kV/35KV或或110KV/35KV/10KV110KV/35KV/10KV。 4 4） 終端變電所終端變電所 終端變

9、電所位于配電線路的終端，接近負(fù)荷終端變電所位于配電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后向用戶直接供電，點(diǎn)，經(jīng)降壓后向用戶直接供電，大多為兩個(gè)電壓大多為兩個(gè)電壓等級(jí)（雙圈變壓器），等級(jí)（雙圈變壓器），110KV/10KV110KV/10KV或或35KV/10KV35KV/10KV。5 5） 企業(yè)總降壓變電所企業(yè)總降壓變電所 企業(yè)總降壓變電所是大、中型工礦企業(yè)的專用企業(yè)總降壓變電所是大、中型工礦企業(yè)的專用變電所，負(fù)責(zé)變電所，負(fù)責(zé)將將3535110kV110kV的外部供電電壓變換為的外部供電電壓變換為6 610kV10kV的廠區(qū)高壓配電電壓的廠區(qū)高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電

10、動(dòng)機(jī)供電。所或高壓電動(dòng)機(jī)供電。 6 6） 車間變電所車間變電所 車間變電所將車間變電所將6 610kV10kV的電壓降為的電壓降為380/220V380/220V，再通過(guò)車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。再通過(guò)車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。3 3電力網(wǎng)電力網(wǎng)（electrical power networkelectrical power network） 簡(jiǎn)稱電網(wǎng)，是電力系統(tǒng)中不包括發(fā)電廠及負(fù)荷簡(jiǎn)稱電網(wǎng)，是電力系統(tǒng)中不包括發(fā)電廠及負(fù)荷的電力輸送與分配網(wǎng)絡(luò)，是連接發(fā)電廠和用戶的中的電力輸送與分配網(wǎng)絡(luò)，是連接發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，由各種電壓等級(jí)的輸配電線路和變配電所間環(huán)節(jié)，由各種電

11、壓等級(jí)的輸配電線路和變配電所組成，起到組成，起到輸送輸送、變換變換和和分配電能分配電能的作用。的作用。 習(xí)慣上，電網(wǎng)或系統(tǒng)往往以電壓等級(jí)來(lái)區(qū)分，習(xí)慣上，電網(wǎng)或系統(tǒng)往往以電壓等級(jí)來(lái)區(qū)分，如說(shuō)如說(shuō)10KV10KV電網(wǎng)或電網(wǎng)或10KV10KV系統(tǒng)。這里所指的電網(wǎng)或系統(tǒng)，系統(tǒng)。這里所指的電網(wǎng)或系統(tǒng)，實(shí)際上是指某一電壓級(jí)的相互聯(lián)系的整個(gè)電力線路。實(shí)際上是指某一電壓級(jí)的相互聯(lián)系的整個(gè)電力線路。動(dòng)力系統(tǒng)：動(dòng)力系統(tǒng)：指電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的指電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的“動(dòng)力部動(dòng)力部分分”。所謂。所謂“動(dòng)力部分動(dòng)力部分”，包括水力發(fā)電廠的水，包括水力發(fā)電廠的水庫(kù)、水輪機(jī)，火力電廠的鍋爐、汽輪機(jī)，以及核庫(kù)、水輪機(jī)，火力電

12、廠的鍋爐、汽輪機(jī)，以及核電廠的反應(yīng)堆等。電廠的反應(yīng)堆等。 所以，所以，電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，而電力系統(tǒng)又是動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，而電力系統(tǒng)又是動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，這三這三者的關(guān)系見(jiàn)下圖：者的關(guān)系見(jiàn)下圖： 按電壓等級(jí)的高低，電力網(wǎng)可分為：按電壓等級(jí)的高低，電力網(wǎng)可分為：1KV1KV及其以下的低及其以下的低電壓網(wǎng)，電壓網(wǎng)，3 3330KV330KV的高電壓網(wǎng)，的高電壓網(wǎng)，330KV330KV1000KV1000KV的超高電壓的超高電壓網(wǎng)和網(wǎng)和1000KV1000KV以上的特高電壓網(wǎng)。以上的特高電壓網(wǎng)。 通常又將通常又將220KV220KV及以上的電力

13、線路稱為及以上的電力線路稱為輸電線路輸電線路，110KV110KV及以下的電力線路稱為及以下的電力線路稱為配電線路配電線路。配電線路又分為高壓配電。配電線路又分為高壓配電線路（線路（110KV110KV、66KV66KV、35KV35KV）、中壓配電線路（）、中壓配電線路（20KV20KV、10KV10KV、6KV6KV）和低壓配電線路（）和低壓配電線路（380/220V380/220V） 按電力網(wǎng)接線方式或結(jié)構(gòu)，電力網(wǎng)可分為：開(kāi)式網(wǎng)（一按電力網(wǎng)接線方式或結(jié)構(gòu)，電力網(wǎng)可分為：開(kāi)式網(wǎng)（一端電源供電的電力網(wǎng)）和閉式網(wǎng)（兩端及多端電源供電的電端電源供電的電力網(wǎng)）和閉式網(wǎng)（兩端及多端電源供電的電力網(wǎng)）

14、。力網(wǎng)）。 按供電范圍，電力網(wǎng)可分為：按供電范圍，電力網(wǎng)可分為：區(qū)域電網(wǎng)區(qū)域電網(wǎng)（220KV220KV及以上，及以上，輸送功率大，傳輸距離長(zhǎng)，范圍廣，主要供電給大型區(qū)域性輸送功率大，傳輸距離長(zhǎng)，范圍廣，主要供電給大型區(qū)域性變電所）和變電所）和地方電網(wǎng)地方電網(wǎng)（最高電壓一般不超過(guò)（最高電壓一般不超過(guò)110KV110KV，輸送功，輸送功率小，傳輸距離短，范圍小，主要供電給地方負(fù)荷。工廠供率小，傳輸距離短，范圍小，主要供電給地方負(fù)荷。工廠供電系統(tǒng)就屬于地方電網(wǎng)的一種）。電系統(tǒng)就屬于地方電網(wǎng)的一種）。4 4電能用戶電能用戶 凡取用電能的所有單位均稱為電能用戶凡取用電能的所有單位均稱為電能用戶 ，是，是

15、電力系統(tǒng)中應(yīng)用電能的最終環(huán)節(jié)，如工業(yè)用戶、農(nóng)電力系統(tǒng)中應(yīng)用電能的最終環(huán)節(jié)，如工業(yè)用戶、農(nóng)業(yè)用戶和居民用戶等。其中工業(yè)企業(yè)用電量約占我業(yè)用戶和居民用戶等。其中工業(yè)企業(yè)用電量約占我國(guó)全年總發(fā)電量的國(guó)全年總發(fā)電量的64%64%，是最大的電能用戶。從供，是最大的電能用戶。從供電的角度講，總供電容量不超過(guò)電的角度講，總供電容量不超過(guò)1000kVA1000kVA的為小型的為小型用戶；超過(guò)用戶；超過(guò)1000kVA1000kVA而少于而少于10000kVA10000kVA的為中型用戶；的為中型用戶；超過(guò)超過(guò)10000kVA10000kVA的為大型用戶。的為大型用戶。 下圖是某電力系統(tǒng)示意圖，此系統(tǒng)中有一個(gè)水下

16、圖是某電力系統(tǒng)示意圖，此系統(tǒng)中有一個(gè)水力發(fā)電廠和一個(gè)火力發(fā)電廠，水電廠發(fā)出的電經(jīng)升力發(fā)電廠和一個(gè)火力發(fā)電廠，水電廠發(fā)出的電經(jīng)升壓變壓器升壓到壓變壓器升壓到500KV500KV，再用，再用500KV500KV超高壓輸電線路超高壓輸電線路遠(yuǎn)距離輸電至樞紐變電所（遠(yuǎn)距離輸電至樞紐變電所（a a）；火力發(fā)電廠發(fā)出）；火力發(fā)電廠發(fā)出的電經(jīng)升壓變壓器升壓到的電經(jīng)升壓變壓器升壓到220KV220KV，再用，再用220KV220KV高壓輸高壓輸電線路輸電至中間變電所（電線路輸電至中間變電所（b b），三條），三條220KV220KV的電力的電力網(wǎng)構(gòu)成環(huán)形，提高了供電可靠性。網(wǎng)構(gòu)成環(huán)形，提高了供電可靠性。 供配

17、電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是電力系統(tǒng)中是電力系統(tǒng)中110KV110KV及以下電壓等級(jí)，對(duì)某地區(qū)或及以下電壓等級(jí)，對(duì)某地區(qū)或某工業(yè)企業(yè)進(jìn)行供配電的系統(tǒng)。某工業(yè)企業(yè)進(jìn)行供配電的系統(tǒng)。 電能的使用主要集中在工業(yè)用電、商業(yè)用電電能的使用主要集中在工業(yè)用電、商業(yè)用電和居民用電，通常將向工業(yè)企業(yè)供電的供配電系和居民用電，通常將向工業(yè)企業(yè)供電的供配電系統(tǒng)稱為工廠供配電系統(tǒng)，將向商業(yè)和居民供電的統(tǒng)稱為工廠供配電系統(tǒng)，將向商業(yè)和居民供電的供配電系統(tǒng)稱為民用供配電系統(tǒng)。以下主要介紹供配電系統(tǒng)稱為民用供配電系統(tǒng)。以下主要介紹下圖所示工廠供配電系統(tǒng)的組成。下圖所示工廠

18、供配電系統(tǒng)的組成。 工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電線路、車間工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。 1 1總降壓變電所總降壓變電所 總降壓變電所負(fù)責(zé)將總降壓變電所負(fù)責(zé)將3535110kV110kV的外部供電電壓變換為的外部供電電壓變換為6 610kV10kV的廠區(qū)高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓的廠區(qū)高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電動(dòng)機(jī)供電。電動(dòng)機(jī)供電。 2 2車間變電所車間變電所 車間變電所將車間變電所將6 610kV10kV的電壓降為的電壓降為380/220V380/220V，再通過(guò)車，

19、再通過(guò)車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。 3 3配電線路配電線路 配電線路分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。配電線路分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。廠區(qū)高壓配電線路將總降壓變電所、車間變電所和高壓用電廠區(qū)高壓配電線路將總降壓變電所、車間變電所和高壓用電設(shè)備連接起來(lái)。車間低壓配電線路主要用以向低壓用電設(shè)備設(shè)備連接起來(lái)。車間低壓配電線路主要用以向低壓用電設(shè)備供應(yīng)電能。供應(yīng)電能。 額定電壓額定電壓是指能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)獲得最好經(jīng)濟(jì)效是指能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)獲得最好經(jīng)濟(jì)效果的電壓。它是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)上果的電壓。它是根據(jù)國(guó)

20、民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的合理以及電機(jī)、電器制造水平和發(fā)展趨勢(shì)等因素，經(jīng)全面的合理以及電機(jī)、電器制造水平和發(fā)展趨勢(shì)等因素，經(jīng)全面分析研究而制定的。分析研究而制定的。 電力系統(tǒng)的額定電壓包括電力系統(tǒng)中各種發(fā)電、供電、電力系統(tǒng)的額定電壓包括電力系統(tǒng)中各種發(fā)電、供電、用電設(shè)備的額定電壓。用電設(shè)備的額定電壓。 GB/T156-2007 GB/T156-2007標(biāo)準(zhǔn)電壓標(biāo)準(zhǔn)電壓規(guī)定了規(guī)定了我國(guó)三相交流系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓和高于我國(guó)三相交流系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓和高于1000V1000V三相交流系統(tǒng)的三相交流系統(tǒng)的最高電壓。最高電壓。標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓是系統(tǒng)設(shè)計(jì)選定的電壓，又稱額定電壓；是系統(tǒng)設(shè)計(jì)選定的電壓，又稱

21、額定電壓；系統(tǒng)最高電壓系統(tǒng)最高電壓是指在正常運(yùn)行條件下是指在正常運(yùn)行條件下, ,在系統(tǒng)的任何時(shí)間和在系統(tǒng)的任何時(shí)間和任何點(diǎn)上出現(xiàn)的電壓的最高值。它不包括電壓瞬變，比如，任何點(diǎn)上出現(xiàn)的電壓的最高值。它不包括電壓瞬變，比如，由于系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)操作及暫態(tài)的電壓波動(dòng)所出現(xiàn)的電壓值。由于系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)操作及暫態(tài)的電壓波動(dòng)所出現(xiàn)的電壓值。1.2 1.2 電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)的額定電壓表表1-1 1-1 我國(guó)三相交流系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓、最高電壓和電力設(shè)備的額定電壓我國(guó)三相交流系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓、最高電壓和電力設(shè)備的額定電壓(kV)(kV)分類分類 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓系統(tǒng)標(biāo)稱電壓( (額定電壓額定電壓) ) 系統(tǒng)最高電壓系統(tǒng)

22、最高電壓 發(fā)電機(jī)額定電壓發(fā)電機(jī)額定電壓 電力變壓器額定電壓電力變壓器額定電壓 一次繞組一次繞組 二次繞組二次繞組 低低壓壓 0.380.380.660.661 1（1.141.14）0.40.40.69 0.69 0.22/0.380.22/0.380.38/0.66 0.38/0.66 0.23/0.40.23/0.40.4/0.69 0.4/0.69 高高壓壓 3 3（3.33.3）6 61010202035356666110110220220330330500 500 750750100010003.63.67.27.21212242440.540.572.572.5126(123)12

23、6(123)252(245)252(245)363363550550800800110011003.153.156.36.310.510.513.813.8，15.75 15.75 ， 18 182020，22 22 ，2424，2626 3 3，3.153.156 6，6.36.31010，10.510.513.813.8，15.75 15.75 ，1818，2020，22 22 ，2424，2626202035356666110110220220330330500 500 750750100010003.153.15，3.33.36.36.3，6.66.610.510.5，11112121

24、，222238.538.572.672.6121121242242363363550 550 820820110011001 1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T156-2007)(GB/T156-2007) 2 2電力系統(tǒng)各部分額定電壓的規(guī)定電力系統(tǒng)各部分額定電壓的規(guī)定（1 1）電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓）電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓: : 電網(wǎng)額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的電網(wǎng)額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面經(jīng)濟(jì)分析后確定的。需要和電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面經(jīng)濟(jì)分析后確定的。它是確定各類電力設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。它是確定各類電力設(shè)備額定電壓

25、的基本依據(jù)。 根據(jù)根據(jù)城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則規(guī)定，我國(guó)規(guī)定，我國(guó)電力網(wǎng)各級(jí)額定電壓（標(biāo)稱電壓）為：電力網(wǎng)各級(jí)額定電壓（標(biāo)稱電壓）為：輸電網(wǎng)：輸電網(wǎng)： 500KV500KV、330KV330KV、220KV220KV高壓配電網(wǎng)：（高壓配電網(wǎng)：（220KV220KV）、）、110KV110KV、66KV66KV、35KV35KV中壓配電網(wǎng)：（中壓配電網(wǎng)：（35KV35KV）、）、20KV20KV、10KV10KV、6KV6KV低壓配電網(wǎng)：低壓配電網(wǎng)：0.38KV0.38KV、0.22KV0.22KV（2 2）用電設(shè)備的額定電壓）用電設(shè)備的額定電壓 用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級(jí)

26、電力線路（電用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級(jí)電力線路（電網(wǎng)）的額定電壓相同。網(wǎng)）的額定電壓相同。 由于電網(wǎng)中有電壓損失，致使電網(wǎng)各點(diǎn)實(shí)際電由于電網(wǎng)中有電壓損失，致使電網(wǎng)各點(diǎn)實(shí)際電壓偏離額定值。因此通常用線路首端與末端的算術(shù)壓偏離額定值。因此通常用線路首端與末端的算術(shù)平均值作為用電設(shè)備的額定電壓，這個(gè)電壓也是電平均值作為用電設(shè)備的額定電壓，這個(gè)電壓也是電網(wǎng)的額定電壓。為了保證用電設(shè)備的良好運(yùn)行，國(guó)網(wǎng)的額定電壓。為了保證用電設(shè)備的良好運(yùn)行，國(guó)家對(duì)各級(jí)電網(wǎng)電壓的偏差均有嚴(yán)格規(guī)定。顯然，用家對(duì)各級(jí)電網(wǎng)電壓的偏差均有嚴(yán)格規(guī)定。顯然，用電設(shè)備應(yīng)具有比電網(wǎng)電壓允許偏差更寬的正常工作電設(shè)備應(yīng)具有比電網(wǎng)電壓允許偏差

27、更寬的正常工作電壓范圍。電壓范圍。（3 3）發(fā)電機(jī)的額定電壓）發(fā)電機(jī)的額定電壓 由于電力線路允許的電壓偏差一般為由于電力線路允許的電壓偏差一般為5%5%，即整個(gè)線，即整個(gè)線路從首端至末端允許有路從首端至末端允許有10%10%的電壓損耗。為了維持線路的平的電壓損耗。為了維持線路的平均電壓為額定值，首端（電源端）的電壓應(yīng)較線路額定電均電壓為額定值，首端（電源端）的電壓應(yīng)較線路額定電壓高壓高5%5%，而末端則可較線路額定電壓低，而末端則可較線路額定電壓低5%5%，所以，所以發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的額定電壓應(yīng)高于同級(jí)線路額定電壓的額定電壓應(yīng)高于同級(jí)線路額定電壓的5%5%，用于補(bǔ)償線路上，用于補(bǔ)償線路上的電壓損

28、失。的電壓損失。 （4 4）電力變壓器的額定電壓：）電力變壓器的額定電壓： 電力變壓器一次繞組是接受電能的，相當(dāng)于用電力變壓器一次繞組是接受電能的，相當(dāng)于用電設(shè)備；二次繞組是送出電能的，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，電設(shè)備；二次繞組是送出電能的，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，因此對(duì)其額定電壓的規(guī)定有所不同。因此對(duì)其額定電壓的規(guī)定有所不同。1）電力變壓器一次繞組的額定電壓）電力變壓器一次繞組的額定電壓 : 有兩種情況：有兩種情況：A、當(dāng)電力變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連當(dāng)電力變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連，如上圖中的，如上圖中的變壓器變壓器T1，一次繞組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電一次繞組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即高于同級(jí)線路額定電壓

29、壓相同，即高于同級(jí)線路額定電壓5%。B、當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，而是連接在線路上當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，而是連接在線路上，如上圖中的變壓器如上圖中的變壓器T2，則可將變壓器看作是線路上，則可將變壓器看作是線路上的用電設(shè)備，因此其的用電設(shè)備，因此其一次繞組的額定電壓應(yīng)與線路一次繞組的額定電壓應(yīng)與線路額定電壓相同。額定電壓相同。2 2）變壓器二次繞組的額定電壓）變壓器二次繞組的額定電壓 變壓器二次繞組的額定電壓，是指變壓器一變壓器二次繞組的額定電壓，是指變壓器一次繞組接上額定電壓而二次繞組開(kāi)路時(shí)的電壓，次繞組接上額定電壓而二次繞組開(kāi)路時(shí)的電壓，即空載電壓。即空載電壓。 而變壓器在滿載運(yùn)行時(shí)，二次繞

30、組內(nèi)約有而變壓器在滿載運(yùn)行時(shí)，二次繞組內(nèi)約有5%5%的阻抗電壓降。的阻抗電壓降。 因此分兩種情況討論：因此分兩種情況討論：A A、變壓器二次側(cè)供電線路很長(zhǎng)變壓器二次側(cè)供電線路很長(zhǎng)（例如較大容量的高壓線路），（例如較大容量的高壓線路），如上圖中的變壓器如上圖中的變壓器T1T1，變壓器二次繞組額定電壓要比線路額變壓器二次繞組額定電壓要比線路額定電壓高定電壓高10%10%。原因：一方面要考慮補(bǔ)償變壓器二次繞組本身原因：一方面要考慮補(bǔ)償變壓器二次繞組本身5%5%的阻抗電壓的阻抗電壓降，另一方面還要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓要滿足降，另一方面還要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓要滿足線路首端應(yīng)高于線路

31、額定電壓的線路首端應(yīng)高于線路額定電壓的5%5%，以補(bǔ)償線路上的電壓損，以補(bǔ)償線路上的電壓損耗。耗。B B、變壓器二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)變壓器二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)（例如為低壓線路或直接供電（例如為低壓線路或直接供電給高、低壓用電設(shè)備的線路），如上圖中變壓器給高、低壓用電設(shè)備的線路），如上圖中變壓器T2T2，變壓器二變壓器二次繞組的額定電壓，只需高于其所接線路額定電壓次繞組的額定電壓，只需高于其所接線路額定電壓5%5%。原因：僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部原因：僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部5%5%的阻抗電壓降，不必考慮線路的阻抗電壓降，不必考慮線路上的電壓損耗。上的電壓損耗。 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)G G的額定電壓的額定電壓：UN

32、G=1.05UNL1=1.0510=10.5（kV） 變壓器變壓器T1的額定電壓：的額定電壓： U1NT1=UN.G=10.5（kV） U2NT1=1.1UNL2=1.1110=121(kV)變壓器變壓器T1的變比為：的變比為：10.5/121kV變壓器變壓器T2的額定電壓：的額定電壓：U1NT2=UNL2=110（kV） U2NT2=1.05UNL3=1.056=6.3(kV)變壓器變壓器T2的變比為：的變比為：110/6.3kV變壓器直接與電動(dòng)機(jī)相連，供電距離較短，可以不考慮線路上的電壓損失。變壓器T1的一次繞組與發(fā)電機(jī)直接相連，所以其一次繞組的額定電壓取發(fā)電機(jī)的額定電壓 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)

33、是指發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)。當(dāng)變壓器或發(fā)電機(jī)的三相繞組為星形連接時(shí)，其中性點(diǎn)當(dāng)變壓器或發(fā)電機(jī)的三相繞組為星形連接時(shí)，其中性點(diǎn)有四種運(yùn)行方式：有四種運(yùn)行方式：1.1.中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 指系統(tǒng)中電源的中性點(diǎn)對(duì)地絕緣。我國(guó)指系統(tǒng)中電源的中性點(diǎn)對(duì)地絕緣。我國(guó)3 366kV66kV系系 統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。圖圖1.71.7正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)a a） 電路圖電路圖 b b） 相量圖相量圖 圖圖1.3.11.3.1為電源中性點(diǎn)不接地的電力系

34、統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)為電源中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)的電路圖和相量圖。為了討論問(wèn)題簡(jiǎn)化起見(jiàn)，假設(shè)圖示三的電路圖和相量圖。為了討論問(wèn)題簡(jiǎn)化起見(jiàn)，假設(shè)圖示三相系統(tǒng)的電源電壓和線路參數(shù)相系統(tǒng)的電源電壓和線路參數(shù)R R、L L、C C 都是對(duì)稱的，而且都是對(duì)稱的，而且將相線與大地之間存在的分布電容用一個(gè)集中電容將相線與大地之間存在的分布電容用一個(gè)集中電容C C 來(lái)表來(lái)表示，而相線之間存在的電容因?qū)τ懻摰膯?wèn)題沒(méi)有影響則予示，而相線之間存在的電容因?qū)τ懻摰膯?wèn)題沒(méi)有影響則予以略去。以略去。 (1)(1)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三個(gè)相的相電壓系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三個(gè)相的相電壓 、 、 是對(duì)稱的，是對(duì)稱的，三個(gè)相的對(duì)地電

35、容電流三個(gè)相的對(duì)地電容電流 也是平衡的，如圖所示。因此三也是平衡的，如圖所示。因此三個(gè)相的電容電流的相量和為零，地中沒(méi)有電流流過(guò)。各相個(gè)相的電容電流的相量和為零，地中沒(méi)有電流流過(guò)。各相的對(duì)地電壓，就是各相的相電壓。的對(duì)地電壓，就是各相的相電壓。AUBUCUCOI(2)(2)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)是C C相接地，如下圖相接地，如下圖a a所示。這時(shí)所示。這時(shí)C C相對(duì)地電壓為零，即相對(duì)地電壓為零，即 ，而，而A A相對(duì)地電壓相對(duì)地電壓 ，B B相對(duì)地電壓相對(duì)地電壓 ，如，如下圖下圖b b所示。由該相量圖可知，所示。由該相量圖可知，C C相接地時(shí)，完好的相接

36、地時(shí)，完好的A A、B B兩相對(duì)地電壓都兩相對(duì)地電壓都由原來(lái)的相電壓升高到線電壓，即升高為原對(duì)地電壓的由原來(lái)的相電壓升高到線電壓，即升高為原對(duì)地電壓的 倍。但系統(tǒng)線倍。但系統(tǒng)線電壓無(wú)論是相位還是量值均未發(fā)生變化，其三相線電壓仍然是對(duì)稱的，電壓無(wú)論是相位還是量值均未發(fā)生變化，其三相線電壓仍然是對(duì)稱的，系統(tǒng)中的三相設(shè)備仍能照常運(yùn)行。系統(tǒng)中的三相設(shè)備仍能照常運(yùn)行。()OCACKAAAUUUUUU 0KCCoUUU()OCBCKBBBUUUUUU 3（3 3）當(dāng)）當(dāng)C C相接地時(shí)，系統(tǒng)的接地電流（電容電流）相接地時(shí)，系統(tǒng)的接地電流（電容電流） 應(yīng)為應(yīng)為A A、B B兩相對(duì)地電容電流之和，即兩相對(duì)地電容

37、電流之和，即 。由圖由圖b b的相量圖可知，在相位上的相量圖可知，在相位上 超前超前 9090；而在量值上，由于而在量值上，由于 ，而而 ，因此，因此 ， 即單相接地電容電流為系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)相線對(duì)地即單相接地電容電流為系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)相線對(duì)地電容電流的電容電流的3 3倍。倍。CI()CCACBIII CICU3CCAII/3/3CAKACACCOIUXUXI3CCOII 確定中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電容電流的經(jīng)驗(yàn)公式：確定中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電容電流的經(jīng)驗(yàn)公式：式中式中, , 為系統(tǒng)的單相接地電容電流（為系統(tǒng)的單相接地電容電流（A A）；）； 為系統(tǒng)的額定為系統(tǒng)的額定電壓（電壓（kVkV

38、）; ; 為同一電壓為同一電壓 具有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)具有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度（度（kmkm）；）； 為同一電壓為同一電壓 的具有電氣聯(lián)系的電纜線路總的具有電氣聯(lián)系的電纜線路總長(zhǎng)度（長(zhǎng)度（kmkm）。）。350)35(cabohNCllUICINUohlNUcablNU（5 5）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般都裝有單相接地保護(hù)裝置或絕）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般都裝有單相接地保護(hù)裝置或絕緣監(jiān)測(cè)裝置，在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提緣監(jiān)測(cè)裝置，在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員盡快排除故障。同時(shí)，在可能的情況下，應(yīng)把負(fù)醒工作人員盡快排除故障。同時(shí)，在可能的情況下，應(yīng)把負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備

39、用線路上去。荷轉(zhuǎn)移到備用線路上去。 注意：注意：A,A,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，電氣設(shè)備對(duì)地絕緣要求必須按線中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，電氣設(shè)備對(duì)地絕緣要求必須按線電壓數(shù)值來(lái)考慮。電壓數(shù)值來(lái)考慮。B,B,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，因其線電壓仍然對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，因其線電壓仍然對(duì)稱，故可繼續(xù)運(yùn)行，但為了防止非故障相中再有一相發(fā)生稱，故可繼續(xù)運(yùn)行，但為了防止非故障相中再有一相發(fā)生接地，造成兩相短路，我國(guó)電力規(guī)程規(guī)定，中性點(diǎn)不接地接地，造成兩相短路，我國(guó)電力規(guī)程規(guī)定，中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相接地運(yùn)行時(shí)間的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相接地運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)不應(yīng)超過(guò)超過(guò)2

40、2小時(shí)。小時(shí)。Why?2.2.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 消弧消弧 線圈線圈 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)有一種故障情況比較危險(xiǎn)，即在發(fā)生單相接地中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)有一種故障情況比較危險(xiǎn)，即在發(fā)生單相接地故障時(shí)如果接地電流較大，將在接地故障點(diǎn)出現(xiàn)斷續(xù)電弧。由于電力線路既故障時(shí)如果接地電流較大，將在接地故障點(diǎn)出現(xiàn)斷續(xù)電弧。由于電力線路既有電阻有電阻、電感、電感，又有電容，又有電容，因此在發(fā)生單相弧光接地時(shí)，可形成一個(gè)，因此在發(fā)生單相弧光接地時(shí)，可形成一個(gè)的串聯(lián)諧振電路，從而使線路上出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)電壓（可達(dá)相電壓的串聯(lián)諧振電路，從而使線路上出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)電壓（可達(dá)相電壓

41、的的2.52.53 3倍），這可能導(dǎo)致線路上絕緣薄弱地點(diǎn)的絕緣擊穿。為了防止單相倍），這可能導(dǎo)致線路上絕緣薄弱地點(diǎn)的絕緣擊穿。為了防止單相接地時(shí)接地點(diǎn)出現(xiàn)斷續(xù)電弧，引起諧振過(guò)電壓，在單相接地電容電流大于一接地時(shí)接地點(diǎn)出現(xiàn)斷續(xù)電弧，引起諧振過(guò)電壓，在單相接地電容電流大于一定值時(shí)定值時(shí)(3(310KV10KV系統(tǒng)中，接地電流大于系統(tǒng)中，接地電流大于30A30A；20KV20KV及以上系統(tǒng)中，接地電流及以上系統(tǒng)中，接地電流大于大于10A)10A)，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。 當(dāng)中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，當(dāng)中心點(diǎn)經(jīng)消

42、弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，消弧線圈產(chǎn)生的電感電流與接地電容電流方向相反，消弧線圈產(chǎn)生的電感電流與接地電容電流方向相反，適當(dāng)調(diào)節(jié)這個(gè)電感適當(dāng)調(diào)節(jié)這個(gè)電感電流可使其與接地點(diǎn)的電容電流電流可使其與接地點(diǎn)的電容電流互相補(bǔ)償，使得總的接地電流變小或接近于零，從互相補(bǔ)償，使得總的接地電流變小或接近于零，從而有利于消除接地點(diǎn)的電弧以及由此引起的其他危而有利于消除接地點(diǎn)的電弧以及由此引起的其他危害，消弧線圈也因此得名。害，消弧線圈也因此得名。 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)的特點(diǎn)與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相同。障時(shí)的特點(diǎn)與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相同。3.3.中性點(diǎn)直

43、接接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng) 圖圖1.3.41.3.4一相接地時(shí)的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)一相接地時(shí)的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 指系統(tǒng)中電源的中性點(diǎn)經(jīng)一無(wú)阻抗（金屬性）接地線直指系統(tǒng)中電源的中性點(diǎn)經(jīng)一無(wú)阻抗（金屬性）接地線直接與大地連接，中性點(diǎn)電位為地電位，正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)沒(méi)接與大地連接，中性點(diǎn)電位為地電位，正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)沒(méi)有電流通過(guò)。有電流通過(guò)。 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，就構(gòu)成單相短路，短當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，就構(gòu)成單相短路，短路電流很大，會(huì)使線路上的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除路電流很大，會(huì)使線路上的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障。其它兩完好相的對(duì)地電壓不會(huì)升高，因此，故障。其它兩完好相的對(duì)地電壓不會(huì)升高，

44、因此，該系統(tǒng)中的供電設(shè)備的絕緣只需按相電壓考慮，該系統(tǒng)中的供電設(shè)備的絕緣只需按相電壓考慮，而無(wú)需按線電壓考慮。而無(wú)需按線電壓考慮。 我國(guó)采用中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)有：我國(guó)采用中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)有：（1 1）110KV110KV及以上的超高壓系統(tǒng)及以上的超高壓系統(tǒng)（2 2）380/220V380/220V低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng) 4. 中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)（1 1）中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)產(chǎn)生的背景）中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)產(chǎn)生的背景 現(xiàn)代化大、中型城市在電網(wǎng)改造中大量采用電纜線路現(xiàn)代化大、中型城市在電網(wǎng)改造中大量采用電纜線路代替架空線路，而電纜線路的單相

45、接地電容電流遠(yuǎn)比架空代替架空線路，而電纜線路的單相接地電容電流遠(yuǎn)比架空線路的大（由前述單相接地電容電流經(jīng)驗(yàn)公式可看出）。線路的大（由前述單相接地電容電流經(jīng)驗(yàn)公式可看出）。因此，即使采用中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式往往也無(wú)法因此，即使采用中心點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式往往也無(wú)法在發(fā)生接地故障時(shí)完全消除故障點(diǎn)的電?。欢g歇性電弧在發(fā)生接地故障時(shí)完全消除故障點(diǎn)的電??；而間歇性電弧及諧振引起的過(guò)電壓會(huì)損壞供配電設(shè)備和線路，從而導(dǎo)致及諧振引起的過(guò)電壓會(huì)損壞供配電設(shè)備和線路，從而導(dǎo)致供電的中斷。因此我國(guó)一些大城市的供電的中斷。因此我國(guó)一些大城市的10kV10kV系統(tǒng)采用了中性系統(tǒng)采用了中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式。

46、該方式具有切除單相接地故障快、點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式。該方式具有切除單相接地故障快、過(guò)電壓水平低的優(yōu)點(diǎn)。例如，北京市四環(huán)路以內(nèi)地區(qū)的變過(guò)電壓水平低的優(yōu)點(diǎn)。例如，北京市四環(huán)路以內(nèi)地區(qū)的變電站，電站，10kV10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)均采用經(jīng)低電阻接地方式。系統(tǒng)中性點(diǎn)均采用經(jīng)低電阻接地方式。 （2）中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的作用介紹）中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)的作用介紹 它接近于中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，必須裝設(shè)動(dòng)它接近于中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，必須裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的單相接地故障保護(hù)。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，作于跳閘的單相接地故障保護(hù)。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，保護(hù)裝置會(huì)迅速動(dòng)作，切除故障線路，通過(guò)備用電源的保護(hù)裝置會(huì)

47、迅速動(dòng)作，切除故障線路，通過(guò)備用電源的自動(dòng)投入，恢復(fù)對(duì)重要負(fù)荷的供電。由于這類城市電網(wǎng)，自動(dòng)投入，恢復(fù)對(duì)重要負(fù)荷的供電。由于這類城市電網(wǎng)，通常都采用環(huán)網(wǎng)供電方式，而且保護(hù)裝置完善，因此供通常都采用環(huán)網(wǎng)供電方式，而且保護(hù)裝置完善，因此供電可靠性是相當(dāng)高的。適用于以電纜線路為主，不容易電可靠性是相當(dāng)高的。適用于以電纜線路為主，不容易發(fā)生瞬時(shí)性單相接地故障且系統(tǒng)電容電流比較大的城市發(fā)生瞬時(shí)性單相接地故障且系統(tǒng)電容電流比較大的城市電網(wǎng)、發(fā)電廠用電系統(tǒng)及企業(yè)配電系統(tǒng)。電網(wǎng)、發(fā)電廠用電系統(tǒng)及企業(yè)配電系統(tǒng)。 小結(jié)：小結(jié)：電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，對(duì)于供電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，對(duì)于供電可靠性、過(guò)電壓、絕緣配

48、合、短路電流、繼電電可靠性、過(guò)電壓、絕緣配合、短路電流、繼電保護(hù)、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及對(duì)弱電系統(tǒng)的干擾等諸方保護(hù)、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及對(duì)弱電系統(tǒng)的干擾等諸方面都有不同程度的影響，特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相面都有不同程度的影響，特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，有明顯的影響。因此，電力系統(tǒng)的接地故障時(shí)，有明顯的影響。因此，電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，應(yīng)依據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)定，并根中性點(diǎn)運(yùn)行方式，應(yīng)依據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)定，并根據(jù)實(shí)際情況而確定。據(jù)實(shí)際情況而確定。 頻率的質(zhì)量是以頻率偏差來(lái)衡量。我國(guó)采用的額定頻率頻率的質(zhì)量是以頻率偏差來(lái)衡量。我國(guó)采用的額定頻率為為5050赫茲。在正常情況下，頻率的允許偏差，根據(jù)電網(wǎng)的裝赫茲。在正

49、常情況下，頻率的允許偏差，根據(jù)電網(wǎng)的裝機(jī)容量而定；事故情況下，頻率允許偏差更大。頻率的允許機(jī)容量而定；事故情況下，頻率允許偏差更大。頻率的允許偏差見(jiàn)下表：偏差見(jiàn)下表： 衡量電能質(zhì)量的基本指標(biāo)：衡量電能質(zhì)量的基本指標(biāo)：電壓、頻率和波形電壓、頻率和波形1.4.1 1.4.1 頻率頻率 電壓質(zhì)量對(duì)各類用電設(shè)備的工作性能、使用壽命、電壓質(zhì)量對(duì)各類用電設(shè)備的工作性能、使用壽命、安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有直接的影響。安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有直接的影響。 頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，頻率的調(diào)整主要依靠發(fā)電廠來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)于工業(yè)與民用建筑供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，提高電能質(zhì)量主要對(duì)于工業(yè)與民用建筑供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，

50、提高電能質(zhì)量主要是提高是提高電壓質(zhì)量電壓質(zhì)量的問(wèn)題。的問(wèn)題。1.4.2 1.4.2 電壓質(zhì)量電壓質(zhì)量 電壓質(zhì)量不只是指對(duì)額定電壓來(lái)說(shuō)就是電壓偏高或電壓質(zhì)量不只是指對(duì)額定電壓來(lái)說(shuō)就是電壓偏高或偏低，即電壓偏差的問(wèn)題，而且包括電壓波動(dòng)以及電壓偏低，即電壓偏差的問(wèn)題，而且包括電壓波動(dòng)以及電壓波形是否畸變，即所含高次諧波是否超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)波形是否畸變，即所含高次諧波是否超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。題。 100%NNUUUU1 1，電壓偏差，電壓偏差 電壓偏差又稱電壓偏移，是指用電電壓偏差又稱電壓偏移，是指用電設(shè)備端電壓設(shè)備端電壓U U與用電設(shè)備額定電壓與用電設(shè)備額定電壓U UN N之差對(duì)額定電壓之差對(duì)額定電

51、壓U UN N的百分?jǐn)?shù)，即的百分?jǐn)?shù)，即 設(shè)備在線路上工作地點(diǎn)的不同、供配電系統(tǒng)運(yùn)設(shè)備在線路上工作地點(diǎn)的不同、供配電系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變以及負(fù)荷緩慢地變化都會(huì)使供配電系行方式的改變以及負(fù)荷緩慢地變化都會(huì)使供配電系統(tǒng)各點(diǎn)的實(shí)際電壓發(fā)生變化，從而引起電壓偏差。統(tǒng)各點(diǎn)的實(shí)際電壓發(fā)生變化，從而引起電壓偏差。 對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的影響：對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的影響：由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓出現(xiàn)正偏差時(shí)，電動(dòng)機(jī)接線端電壓升高，激磁電比，當(dāng)電壓出現(xiàn)正偏差時(shí)，電動(dòng)機(jī)接線端電壓升高，激磁電流和溫升增加，絕緣受到過(guò)電壓和過(guò)熱的威脅；當(dāng)電壓出現(xiàn)流和溫升增加，絕緣受到過(guò)電壓和過(guò)熱的威脅；當(dāng)電

52、壓出現(xiàn)負(fù)偏差時(shí)，轉(zhuǎn)矩下降轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)負(fù)荷電流會(huì)增加，都將負(fù)偏差時(shí)，轉(zhuǎn)矩下降轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)負(fù)荷電流會(huì)增加，都將影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。 對(duì)照明設(shè)備的影響：對(duì)照明設(shè)備的影響：照明設(shè)備的發(fā)光效率與電壓的關(guān)系極照明設(shè)備的發(fā)光效率與電壓的關(guān)系極大，當(dāng)電壓降低時(shí)會(huì)引起照明設(shè)備的效率降低，造成照度不大，當(dāng)電壓降低時(shí)會(huì)引起照明設(shè)備的效率降低，造成照度不足，影響照明效果，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致氣體放電光源的照明器不足，影響照明效果，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致氣體放電光源的照明器不能正常點(diǎn)燃；當(dāng)電壓偏高時(shí)，光源壽命縮短很多。能正常點(diǎn)燃；當(dāng)電壓偏高時(shí)，光源壽命縮短很多。電壓偏差對(duì)系統(tǒng)和用戶的影響電壓偏差對(duì)系統(tǒng)和用戶的

53、影響 對(duì)電子設(shè)備的影響：對(duì)電子設(shè)備的影響：對(duì)于大規(guī)模自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于大規(guī)模自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算中心來(lái)說(shuō)，電壓偏差會(huì)造成系統(tǒng)的工作紊亂，計(jì)算中心來(lái)說(shuō)，電壓偏差會(huì)造成系統(tǒng)的工作紊亂，數(shù)據(jù)損壞；對(duì)于精密機(jī)床、機(jī)器人等，電壓偏差可數(shù)據(jù)損壞；對(duì)于精密機(jī)床、機(jī)器人等，電壓偏差可能造成無(wú)法保持對(duì)其驅(qū)動(dòng)過(guò)程的精確控制。能造成無(wú)法保持對(duì)其驅(qū)動(dòng)過(guò)程的精確控制。 對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊憣?duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠绊? : 電壓過(guò)低會(huì)引起補(bǔ)償電容電壓過(guò)低會(huì)引起補(bǔ)償電容器組輸出無(wú)功減少，不能滿足補(bǔ)償要求。器組輸出無(wú)功減少，不能滿足補(bǔ)償要求。 電壓偏差允許值電壓偏差允許值 GB/T12325-2008GB/T12325-2008電能質(zhì)量電能質(zhì)量

54、 供電電壓偏差供電電壓偏差規(guī)定了規(guī)定了我國(guó)供電電壓偏差的限值為：我國(guó)供電電壓偏差的限值為： 35KV35KV及以上電壓供電電壓正負(fù)偏差絕對(duì)值之和不超過(guò)額及以上電壓供電電壓正負(fù)偏差絕對(duì)值之和不超過(guò)額定電壓的定電壓的10%10% 20KV20KV及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的7%7% 220V220V單相供電電壓允許偏差為單相供電電壓允許偏差為+7%+7%、-10%-10% GB50052-2009 GB50052-2009供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 正常運(yùn)行情況下，用戶設(shè)備端子處電壓偏差允許值正常運(yùn)行情況下，用戶設(shè)備端子處電壓偏

55、差允許值應(yīng)符合下列要求：應(yīng)符合下列要求： 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī): :5%5% 照明燈照明燈: :一般場(chǎng)所一般場(chǎng)所5%5%；在視覺(jué)要求較高的場(chǎng)；在視覺(jué)要求較高的場(chǎng)所所+5%+5%，-2.5%-2.5%；對(duì)于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作；對(duì)于遠(yuǎn)離變電所的小面積一般工作場(chǎng)所，難于滿足上述要求時(shí)，可為場(chǎng)所，難于滿足上述要求時(shí)，可為+5%+5%、-10%-10%；應(yīng)；應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為急照明、道路照明和警衛(wèi)照明等為+5%+5%、-10%-10% 其它用電設(shè)備其它用電設(shè)備: :無(wú)特殊規(guī)定時(shí)無(wú)特殊規(guī)定時(shí)5%5% 電壓調(diào)整措施電壓調(diào)整措施 為了減小電壓偏差，保證用電設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，為了減小電壓偏差，

56、保證用電設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，供配電系統(tǒng)必須采用相應(yīng)的電壓調(diào)整措施：供配電系統(tǒng)必須采用相應(yīng)的電壓調(diào)整措施： 合理選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器。合理選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器。 降低系統(tǒng)阻抗降低系統(tǒng)阻抗 盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡，以減小電壓偏移。盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡，以減小電壓偏移。 合理地改變供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，以調(diào)整電壓偏移。合理地改變供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，以調(diào)整電壓偏移。 采用無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)，降低電壓損采用無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)，降低電壓損耗，縮小電壓偏移范圍。耗，縮小電壓偏移范圍。 2 2，電壓波動(dòng)和閃變，電壓波動(dòng)和閃變 電網(wǎng)電

57、壓在短時(shí)間內(nèi)急劇變化而偏離額定值電網(wǎng)電壓在短時(shí)間內(nèi)急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱為電壓波動(dòng)。的現(xiàn)象，稱為電壓波動(dòng)。 周期性電壓急劇變化引起電光源光通量急劇周期性電壓急劇變化引起電光源光通量急劇波動(dòng)而造成人的視覺(jué)感官不舒適的現(xiàn)象，稱為閃波動(dòng)而造成人的視覺(jué)感官不舒適的現(xiàn)象，稱為閃變。變。 電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓有效值的連續(xù)快速變電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓有效值的連續(xù)快速變動(dòng)，即每秒電壓有效值的變化大于或等于動(dòng)，即每秒電壓有效值的變化大于或等于0.2% UN 。 電壓波動(dòng)值，以用戶公共供電點(diǎn)在時(shí)間特性電壓波動(dòng)值，以用戶公共供電點(diǎn)在時(shí)間特性曲線上相鄰的最大與最小的電壓有效值曲線上相鄰的最大與最小的電壓有效值U

58、 max與與U min之差，與電網(wǎng)額定電壓之差，與電網(wǎng)額定電壓UN的百分值來(lái)表示，即的百分值來(lái)表示，即maxmin%100%NUUUU 電壓波動(dòng)是由于負(fù)荷急劇變動(dòng)的沖擊性負(fù)荷引起的。電壓波動(dòng)是由于負(fù)荷急劇變動(dòng)的沖擊性負(fù)荷引起的。負(fù)荷的急劇變動(dòng)，使電網(wǎng)的電壓損耗也相應(yīng)變動(dòng)，從而使負(fù)荷的急劇變動(dòng)，使電網(wǎng)的電壓損耗也相應(yīng)變動(dòng)，從而使用戶公共供電點(diǎn)的電壓出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。例如電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，用戶公共供電點(diǎn)的電壓出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。例如電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，電焊機(jī)的工作，特別是大型電弧爐和大型軋鋼機(jī)等沖擊性電焊機(jī)的工作，特別是大型電弧爐和大型軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷的投入運(yùn)行，均會(huì)引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。負(fù)荷的投入運(yùn)行，均會(huì)引起電網(wǎng)

59、電壓的波動(dòng)。 電壓波動(dòng)可影響電動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)，甚至使電動(dòng)機(jī)無(wú)電壓波動(dòng)可影響電動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)，甚至使電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)；會(huì)引起同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)；使電子設(shè)備和電法起動(dòng)；會(huì)引起同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)；使電子設(shè)備和電子計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作；可使照明燈光發(fā)生明顯的閃變，子計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作；可使照明燈光發(fā)生明顯的閃變，嚴(yán)重影響視覺(jué)，使人無(wú)法正常工作和學(xué)習(xí)。因此，國(guó)家標(biāo)嚴(yán)重影響視覺(jué)，使人無(wú)法正常工作和學(xué)習(xí)。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB123262008GB123262008電能質(zhì)量電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變電壓波動(dòng)和閃變規(guī)定了規(guī)定了電力系統(tǒng)不同電壓等級(jí)下的電壓波動(dòng)和閃變的限值。（教電力系統(tǒng)不同電壓等級(jí)下的電壓波動(dòng)和閃變的

60、限值。（教材表材表1-41-4、表、表1-51-5、表、表1-61-6） 電壓波動(dòng)和閃變的限制措施：電壓波動(dòng)和閃變的限制措施： 對(duì)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專用對(duì)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專用線路或?qū)Ｓ米儔浩鲉为?dú)供電線路或?qū)Ｓ米儔浩鲉为?dú)供電 增大供電容量，降低共用配電線路阻抗增大供電容量，降低共用配電線路阻抗 提高供電電壓提高供電電壓 增加短路容量增加短路容量 采用靜止型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（采用靜止型無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（SVC)SVC)，吸收，吸收隨機(jī)變化的沖擊無(wú)功功率和動(dòng)態(tài)諧波電流隨機(jī)變化的沖擊無(wú)功功率和動(dòng)態(tài)諧波電流 3 3，波形畸變，波形畸變 電壓波形的質(zhì)量主要是以正弦電壓波形畸變